JP2005332462A - 情報記録媒体およびその製造方法、電子ビーム露光方法ならびに情報記録媒体用スタンパおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定したトラッキング特性を有し、記録された信号ばらつきの少ない大容量の情報記録媒体を提供する。
【解決手段】所定速度で回転する基板表面に対して電子ビームを照射することにより、基板表面のレジスト膜に対し、トラック部２０とトラック部２０の間の分離部２１に対応する領域を露光し、さらに、電子ビームを半径方向に偏向しながら、所定の間隔で直線的に分断する直線分離部２２に対応する領域とを露光して、原盤、スタンパを作成し、このスタンパを用いて、直線分離部２２によって分断された方形のトラック部２０を螺旋状または同心円状に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクのような情報記録媒体およびその製造方法、電子ビーム露光方法ならびに情報記録媒体用スタンパおよびその製造方法に関し、特に、高密度記録が可能な光ディスクに関するものである。

（情報記録媒体）
光ディスク等情報記録媒体は、記録容量を増加させるためにピッチを縮め、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＢｌｕＲａｙと記録容量を増加させてきた。それに対応して記録再生装置も記録再生光を短波長化してビーム径を小径化してきた。

ところで、さらなる容量に対する要求に対応するためにはビーム径を小径化が望まれるが、記録再生光のビーム径と情報記録媒体のピッチは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷではほぼ同等であるのに対し（ビームの中心の強度が１／ｅ^２となる領域で定義）、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷでは、ピッチに対し記録再生光のビーム径が１．２倍程度になり、ＢｌｕＲａｙでは、１．３倍以上となっているのが現状である。

しかし、このような狭ピッチ化は、当然のことだが、隣のトラックに誤ってデータを書いてしまうクロスライト、隣のトラックのデータを誤って消してしまうクロスイレースが発生し易くなる。このような問題に対する抑制方法について、従来、各種提案されている。例えば、特許文献１には、グルーブ部とランド部の記録層を分断して、記録消去時に熱の伝搬により、隣のトラックに誤ってデータを書いてしまうクロスライト、隣のトラックのデータを誤って消してしまうクロスイレースが発生するのを防止する、という技術が記載されている。また、特許文献２は、通常の情報記録媒体では、記録材をメディア全体（ランド部とグルーブ部の両方）に付与するが、ランド部の記録材を除去してグルーブ部のみに記録材を付与することにより、記録マークの幅が広がるのを防止して、クロスライト、クロスイレースを防止する、という技術が記載されている。

また、特許文献３，４には、グルーブ方向にストライプパターン、ストライプ状マスクを設けることにより、トラックに垂直な方向に熱伝導性の変化を持たせ、記録マークの幅が広がるのを防止して、クロスライト、クロスイレースを防止する、という技術が記載されている。

しかし、さらなる大容量化のためには、記録するマーク長も短くする必要があり、この結果マーク長、マーク位置、マーク幅のばらつきが増加し、低品質な信号になってしまう問題が発生するおそれがある。

この問題に対する抑制方法として、例えば特許文献５には、高分子のブロック共重合体の自己組織化（分離領域により隔てられた数十ｎｍサイズの記録材が自然に整列すること）を利用して、記録マークが熱により広がってしまうのを防止してノイズ低減させる、という技術が記載されている。

また、特許文献２には、基板に位置精度の高い微細孔を予め作成し、記録マークに相当する微細孔に記録材を充填して、記録マークの位置ずれを防止し、信号のジッタを低減させる、という技術が記載されている。

（情報記録媒体用原盤の作成法）
上記のような情報記録媒体は、情報記録媒体の基板の表面に案内溝とかピットを転写させる、スタンパと呼ばれる金属板を型として、ポリカーボネイト樹脂等を成形してこれに記録材料等を付与して大量生産される。

このスタンパは、表面に案内溝等を形成した原盤から作成される。原盤は、表面が鏡面に研磨された基板にフォトレジスト膜を形成し、原盤露光装置で記録情報に基づいて信号変調されたレーザ光でフォトレジスト膜に照射して露光させる。これを現像することにより、表面に案内溝等を形成した光ディスク原盤が作成される。

この表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することにより表面に案内溝等を形成したスタンパが作成される。

さらに、このスタンパを用いて成形して基板を作成し、基板に記録材料等を付与することによって情報記録媒体が作成される。

近年、情報記録媒体の容量の増加に従って、案内溝やピットが微細化し、レーザー光では露光できなくなり、新たな光源として、電子ビームを使用した原盤露光装置が提案されている。

図１２は電子ビーム露光装置の構成例を示す説明図であり、１は鏡筒、２は試料室、３は測長器、４は電子銃、５は電子ビーム、６，８は電磁レンズ、９はブランキング電極、１０は絞り、１１は偏向器、１３は原盤、１４はターンテーブル、１５は直動ステージ、１６はモータ、１７はスピンドルモータを示す。

電子ビーム５は、１０^−５以下の真空度にされた鏡筒１内の電子銃４から発生した電子ビーム５を電磁レンズ６で収束させ、収束後、絞り１０で電子ビーム５を絞る。さらに、ブランキング電極９で電子ビーム５を偏向させることにより、電子ビーム５のＯＮ／ＯＦＦを行う。この電子ビーム５を電磁レンズ８で収束させて原盤１３に照射する。

原盤１３は、回転ステージ１４と、直動ステージ１５により、半径方向に一定ピッチで動かしながら線速一定に回転させられて、電子ビーム５が原盤１３上に螺旋状に照射される。これにより、電子ビーム５を連続的に照射した場合には、螺旋状にトラックが形成され、電子ビーム５を間欠的に照射した場合には螺旋状にピットが形成される。また、トラック等を蛇行（ウォブル）させる場合には、偏向器１１により電子ビームを周期的に円周方向に偏向する。

電子ビームによる描画方法の従来例としては、特許文献６がある。ピットのＳ／Ｎを大きくするためにトラック方向に幅の広いビームで露光することにより、円周方向に短く、トラック方向に長いピットを露光する。

図１３は従来の書換型光ディスクの情報記録面を光ピックアップ側から見た構成を示す平面図であり、１００は案内溝、１０１は案内溝１００，１００間に形成されるランドを示す。光ディスクでは、読出しの際に基板側からピックアップのレーザ光を入射するのが一般的で、案内溝１００の上面はピックアップ側に近い方（記録層側から見て凹部）に位置し、ランド１０１の上面は、ピックアップ側に遠い方（記録層側から見て凸部）に位置する。

図１２に示すような電子ビーム露光装置を用い、電子ビームを連続的に照射して形成したディスクの原盤またはこの原盤を用いて作成したディスクによれば、図１３に示すように、案内溝１００とランド１０１とが交互に配列される。案内溝１００とランド１０１の両方、あるいはいずれか一方には記録層および熱吸収層が形成されており、案内溝１００の記録層またはランド１０１の記録層あるいはその両者の記録層にビーム光を照射することにより記録ビット１０３を形成したり、または記録ビット１０３を読み取ることにより、情報の記録再生が行われる。

また、図１２に示す電子ビーム露光装置を用いて、電子ビームを間欠的に照射すると、図１４に示すように円形の露光領域が並ぶように描画される。ここで、原盤上のフォトレジストがポジ型であれば、前記した描画した原盤を現像すると、描画部分がなくなり、凹部となる。したがって、ディスクの原盤またはこの原盤に基づいて作成したディスクによれば、図１５に示すようにピット１１０が形成される。ピット１１０には記録層および熱吸収層が形成されており、ピット１１０の記録層にビーム光を照射することにより、情報の記録再生が行われる。
特開２０００−２５１３２１号公報 特開２０００−２７６７７０号公報 特開２００３−２１７１７６号公報 特開２００３−２２８８８０号公報 特開平１１−３２８７２５号公報 特開２００３−３３８２５８号公報

（従来例の情報記録媒体の問題点）
特許文献５に開示された技術によれば、高分子のブロック共重合体の自己組織化を利用して、分離した数１０ｎｍの記録領域を作成しているが、このような作成法では、記録領域の円周方向の位置を制御できないので、精度が乏しく、マーク位置のばらつきが大きくなり、ジッタが悪化する、という問題があった。

また、特許文献２に開示された技術によれば、記録マークに相当する微細孔に記録材を充填しているが、微細孔のみでは、十分なプッシュプル信号が得られず、トラッキングが不安定なため、トラッキングを安定させるために、別の案内溝１１５（図１５（ｃ）参照）を設けている。しかし、微細孔（ピット１１０）と案内溝１１５の両方を作成する必要が有るばかりでなく、両方作るために狭ピッチ化に対応できず、記録容量が増やせない、という問題があった。

（情報記録媒体用原盤の作成法の問題点）
露光ビームを集光してスポットを形成した場合の最小スポット形状は、円形になる。特許文献６に開示された技術のように非点収差を発生させて楕円にすることも可能だが、この場合、フォーカス位置によって楕円の方向が回転してしまうため、露光装置では、円形スポットにより、露光する。ビームを移動させながら基板に照射してパターンを形成すると図１７（ａ），（ｂ）のように照射時間により移動方向のパターン長さは変化する（図１７（ａ）：照射時間長い、図１７（ｂ）：照射時間短い）。さらに微小な長さのパターンを形成するため照射時間を短くすると、図１７（ｃ）のように長さとともに幅も小さくなってしまい、パターンは円形で、サイズのみが変化する。さらに、照射ビーム径を小さくした場合と、照射光量を小さくした場合も、パターンは円形で、サイズのみが変化する。

上記のような所定間隔で円周方向に分離したトラック部を有する原盤を、従来のように露光ビームを照射して作成すると、トラック部は、円形の突起もしくは、円形の穴がトラック方向に並んだ原盤になってしまう。よって、ビームのサイズに応じてトラック部の幅が変動し、半径方向で一定にできないため広くなってしまい、安定したトラッキングができる情報記録媒体を作成できない、という問題があった。

すなわち、図１５（ａ）のように円形のピット部１１０を並べても、ピット幅幅１１２はトラック方向で変化してしまうばかりでなく、分断間隔１１１も円周方向で変化するため広い分断間隔しか作成できない。また、分断間隔１１１が広くなると、図１６（ｃ）に示すように、プッシュプル信号が変化し、記録再生時に、安定したトラッキングができない問題が発生した（図１６（ｃ）は、分断領域がない場合のプッシュプル信号を１とした）。

さらに、記録容量を大きくするために、ビット間隔１１４を縮めると図１５（ｂ）のように、トラックピッチ１１３が一定であってもピット幅１１２も狭くなってしまい、得られる信号が小さくなる問題が発生する。しかも、ピット幅１１２の幅が狭くなると、図１６（ａ）に示すようにプッシュプル信号は減少し、安定したトラッキングができない問題が発生した（ｘ軸は、トラックピッチで正規化した溝幅）。この結果、記録容量の大きい原盤を作成できない問題があった。

また、特許文献６に開示された技術によれば、トラック方向に長いピットを露光できるので、プッシュプル信号は改善できるが、それでも、ピット幅１１２はトラック方向で変化してしまうばかりでなく、分断間隔１１１も円周方向で変化するため広い分断間隔１１１しか作成できないので、十分なプッシュプル信号が得られない問題がある。さらに、トラック方向に長いビームは、フォーカスがずれるとピットの向きがトラック方向からずれる問題が発生する。

本発明は、このような問題点を解決し、安定したトラッキング特性を有し、記録された信号ばらつきの少ない大容量の情報記録媒体およびその製造方法を提供することと、高密度化、高感度化が可能で、記録位置ばらつきを低減でき、かつ安定したトラッキングが可能な大容量の情報記録媒体用原盤の電子ビーム露光方法を提供することと、高密度化、高感度化が可能で、記録位置ばらつきを低減でき、かつ安定したトラッキングが可能な大容量の情報記録媒体を製造するためのスタンパおよびその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ディスク基板上に形成されたトラック部に記録ビームまたは再生ビームを照射することによって情報を記録または再生する情報記録媒体であって、前記トラック部を、情報の記録領域と、この記録領域を半径方向でかつ直線状に分断する分断領域とから構成し、個々の記録領域を螺旋状または同心円状に配置したことを特徴とする。このような構成により、分断領域を小さくできることから、分断によるプッシュプル信号の低下を小さくすることができるので、安定なトラッキングと、ウォブルをした場合には十分なウォブル信号を得ることができる。さらに、円周方向に分離したトラック部により、記録位置の変動があっても、記録位置は分離したトラック部の位置で制限されるので、高精度な分離位置を予め原盤で作成することにより、記録位置ばらつきが低減でき、データ記録時は記録ビーム径より小さい領域にデータが記録できるので、大容量のデータが記録できる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記記録領域の大きさが、記録ビーム径より小さいことを特徴とする。このような構成により、データ記録時は記録ビーム径より小さい領域にデータが記録できるので、高密度化が図られ、さらに記録位置の変動があっても、記録位置は分離したトラック部の位置で決まるので、記録位置ばらつきが低減できる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記分断領域における円周方向の両端が平行であることを特徴とする。このような構成により、分断領域の円周方向の両辺が平行（すなわち、１本のトラック部の分断間隔が半径方向に一定）でなければ実質的に分断間隔が広がり、分断位置でのプッシュプル信号が低下するので、分断領域の円周方向の両辺を平行にすることにより安定した記録再生ができる。

請求項４に係る発明は、請求項１，２または３に係る発明において、前記記録領域が方形であることを特徴とする。このような構成により、分断によるトラック幅の変動が起きないようになり、プッシュプル信号の変動、および低下を最小限にできるので、安定した記録再生ができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記記録領域が円周方向より半径方向に広い長方形であることを特徴とする。このような構成により、トラック幅を狭くすることなく大容量化が図れる。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る発明において、前記分断領域の幅が再生ビーム径の１／３以下であることを特徴とする。このような構成により、分断したトラック部の幅が記録，再生ビーム径に対し、所定以上あると分断位置でのプッシュプル信号が低下し、トラッキングが乱れて再生データのジッタが増大するが、分断間隔を再生ビーム径の１／３以下としたことにより、分断位置でのプッシュプル信号の低下を５０％以下にできるので、安定した記録再生が可能になる。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に係る発明において、前記ディスク基板上に、記録ビームが照射されることにより情報の記録を可能にする記録層と、熱吸収層とを有し、前記分断領域によって前記熱吸収層または前記記録層の少なくとも一方が分断された構造を有することを特徴とする。このような構成により、記録ビットが完全に分断されたトラック部形状に制限することができるので、記録位置ばらつきが低減でき、再生データのジッタを低減できる。さらに、記録ビットの熱拡散が制限されることによる高感度記録、および記録ビットの縮小による大容量記録が可能になる。

請求項８に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に係る発明において、トラック１周あたりの記録領域の間隔が一定になるように、所定の半径位置のトラックにおいて１周あたりの記録領域数を増減させたことを特徴とする。

請求項９に係る発明は、所定速度で回転する基板表面に対して電子ビームを照射することにより、前記基板表面のレジスト膜に、情報記録媒体のトラック部となる螺旋状または同心円状のパターンを描画する電子ビーム露光方法において、トラック部とトラック部の間の分離部に対応する領域と、前記トラック部を所定の間隔で半径方向に直線的に分断する領域とを露光することを特徴とする。電子ビームをＯＮ／ＯＦＦしながら露光すると、分断周期を短くするとトラック部は、円形になってしまってトラック幅が変動し、分断間隔も半径方法で一定にできないが、本発明のように、トラック部とトラック部の間の領域と、分断された領域を露光することにより、分断周期を短くしても記録領域は円形になることなく方形になり、安定した幅で、一定の分断間隔を有する分断されたトラック部が形成できる。

請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明において、前記基板を回転させながら前記分離部に対応する領域に電子ビームを照射した後に、回転する基板に電子ビームを半径方向に偏向しながら断続照射することで、分断された領域を露光することを特徴とする。このような構成により、電子ビームによりトラック部とトラック部との間の領域と、分断された領域とを別々に露光することにより、微細な分断間隔を露光できる。

請求項１１に係る発明は、請求項９または１０に係る発明において、半径方向に所定間隔で複数ゾーンに分割し、トラック１周あたりの記録領域の数が各ゾーンごとに異なりかつピット間隔が各ゾーン共通で一定になるように描画することを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る発明において、前記基板を線速度一定に回転させながら半径方向に連続移動させ、トラック部とトラック部の間の分離部に対応する領域を基板全面において露光し、基板を線速度一定に回転させながらゾーン中心ごとに半径方向移動を停止させ、ビームをゾーン内を周回するトラック部内のみを電子ビームによって描画するように偏向し、電子ビームを照射することを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、表面に同心円または螺旋状の凹部または凸部を有し、この凹部または凸部を転写することによって、情報記録媒体のディスク基板にトラック部を形成させる情報記録媒体用スタンパにおいて、前記同心円または螺旋状の凹部または凸部を、半径方向の凸部または凹部からなる直線部によって所定領域ごとに分断し、この分断した領域を所定間隔に配列したことを特徴とする。

請求項１４に係る発明は、請求項１３に係る発明において、情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域の長さが、情報記録媒体に対する記録ビーム径より小さいことを特徴とする。

請求項１５に係る発明は、請求項１３または１４に係る発明において、情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域における円周方向の両端が平行であることを特徴とする。

請求項１６に係る発明は、請求項１３，１４または１５に係る発明において、情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域が方形であることを特徴とする。

請求項１７に係る発明は、請求項１６に係る発明において、前記方形が、円周方向より半径方向に広い長方形であることを特徴とする。

請求項１８に係る発明は、請求項１３〜１７のいずれか１項に係る発明において、円周方向に隣り合う前記個々の分断領域の間隔が、情報記録媒体に対する再生ビーム径の１／３以下であることを特徴とする。

請求項１９に係る発明は、請求項９〜１２のいずれか１項に係る発明の情報記録媒体の原盤の露光方法によって露光した基板から露光領域または非露光領域のレジスト膜を除去して原盤を作成し、この原盤の表面に導電膜を付与し、電鋳を行って所定の厚さの電鋳部を形成し、この電鋳部を原盤から剥離することを特徴とする。このような構成により、高密度化が可能で、記録位置ばらつきが低減でき、安定したプッシュプル信号が得られる情報記録媒体用スタンパが得られる。

請求項２０に係る発明は、請求項１３〜１８のいずれか１項に係る発明の情報記録媒体用スタンパを用いた金型に、樹脂を流し込んでスタンパの凹凸を転写した基板を成形する工程と、この基板面上に、記録層、熱吸収層、保護膜、反射膜、さらに保護膜を形成する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、分断領域が記録領域を半径方向に直線状に分離するので、分断領域を小さくでき、しかも分断によるプッシュプル信号の低下を小さくすることができるので、安定なトラッキングと、ウォブルをした場合には十分なウォブル信号を得ることができる。さらに、トラック部を円周方向に分離したことにより、記録位置の変動があっても、記録位置は分離したトラック部の位置で制限されるので、高精度な分離位置を予め原盤で作成することにより、記録位置ばらつきが低減でき、データ記録時は記録ビーム径より小さい領域にデータが記録できるので、大容量のデータが記録できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の情報記録媒体の実施の形態としての書換型光ディスクの情報記録面を示す平面図であり、２０は所定間隔で円周方向に分離したトラック部、２１はトラック部２０，２０に形成される分離部を示す。書換型光ディスクのトラック方向の断面は凹凸形状になっており、凹部または凸部の一方がトラック部２０となり、他方が分離部２１となる。

２２は、分離部２１，２１間をトラック方向に連結し、トラック部２０を直線的に分離する直線分離部を示す。直線分離部２２は分断間隔２４の大きさで等間隔に形成され、個々のトラック部２０は方形であり、円周方向に隣り合うトラック部２０は同型である。なお、厳密に言えば、個々のトラック部２０の円周方向の２辺は曲線であり、また、直線分離部２２は書換型光ディスクの中心に対して放射状の直線であるため、トラック部２０の形状は扇形である。しかし、円周方向の２辺は極めて微差でありかつ直線とみなすことが可能であるため、トラック部２０の形状は方形とみなすことが可能である。

そして、トラック部２０は、トラックピッチ２５の間隔でトラック方向のトラック部２０に隣り合っており、ビット間隔２６で円周方向のトラック部２０に隣り合っている。このように、円周方向の分離部２１およびトラック方向の直線分離部２２とによって形成された方形のトラック部２０が、円周方向およびトラック方向に整列するように構成されている。

次に、本実施の形態としての書換型光ディスクの製造工程について、図３を参照しながら説明する。

まず、原盤の作成工程について説明する。図３（ａ）に示す表面が鏡面に研磨された基板３０に、図３（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜３１を形成し、図３（ｃ）に示すように所定速度で回転する基板３０の表面に対して、図１２に示すような露光装置を用いて電子ビームを照射することにより、基板３０表面のレジスト膜に同心円または螺旋状のパターンを描画する。次に、回転する基板３０に電子ビームを半径方向に偏向しながら断続照射することによって、同心円または螺旋状のパターンを分断するように露光する。その結果、図２に示すように、方形の未露光領域を整列させるように露光される。このように露光された基板３０を現像し、図３（ｄ）に示すように露光領域または未露光領域のフォトレジストを除去することにより、光ディスク原盤が作成される。

ところで、従来の露光方法を用いることにより、図１４に示すように、円形の露光領域をトラック方向に整列させることは可能であるが、同じ露光方法において、電子ビームによるスポット形状を方形にすることは、実際には困難である。しかし、電子ビームの径を細くすることは可能であるため、電子ビームをディスクの半径方向に偏向することにより、分断間隔２４（図１参照）が小さい直線を形成することが可能である。本実施の形態の書換型光ディスクの原盤は、従来のようにトラック部２０となる領域上に露光ビームを照射して作成するのではなく、図２に示すように、トラック部２０とトラック部２０の間の分離部２１と、分断部２２からなる領域を露光する（図２参照）。すなわちトラック部２０が方形になるようにトラック部２０以外の領域を格子状に描画して、露光されない領域を残すことにより、トラック部２０の形状を方形にしたものである。このように本実施の形態によれば、トラック部２０を円形ではなく方形に形成することが可能になり、安定した幅で、一定の分断間隔を有する分断されたトラック部２０が形成できる。

ここで、光ディスク原盤の作成に使用するフォトレジストがポジ型であれば、基板面が分離部２１および直線分離部２２に相当し、方形のトラック部２０は基板面に対して凸型に形成される。フォトレジストがネガ型であれば、基板面がトラック部２０に相当し、分離部２１および直線分離部２２は基板に対して凸型に形成される。

次に、スタンパの製造方法について説明する。図３（ｄ）に示すように構成した光ディスク原盤のフォトレジストに対してニッケルなどの導電膜を蒸着する。そして、この導電膜表面を陰極として、図３（ｅ）に示すように厚膜電鋳を行う。この厚膜電鋳の結果成膜された厚膜が所定厚となったところで、図３（ｆ）に示すようにフォトレジストを剥離し、洗浄することにより、光ディスク基板の金型が得られる。このようにして得られた金型の裏面に金属板を裏打ちすることにより、スタンパ３２が完成する。

次に、書換型光ディスクの作成工程について説明する。前述したように構成されたスタンパを用いた金型中にポリカーボネイドを流し込み、射出成形によってスタンパの表面の凹凸を転写した基板を作成する。以下、原盤作成時にポジ型フォトレジストを用いたものを例として説明する。

図４，図５は本実施形態の書換型光ディスクの要部を示す断面図であり、前述したスタンパの表面の凹凸を転写した基板３５の面上に、熱吸収層３７、記録層３６を形成する。そしてこの熱吸収層３７上に保護膜を形成し、反射膜を形成し、さらに保護膜を形成することにより、書換型光ディスクが作成される。したがって、スタンパの凹部が書換型光ディスクにおけるトラック部２０を形成し、螺旋状の凸部が分離部２１および直線分離部２２を形成する。

また、クロスライト、クロスイレースを防止するには、トラック部２０と分離部２１の記録層３６を分断して、記録消去時の熱の伝搬を抑制することが望ましい。トラック部２０上に形成された記録層３６、熱吸収層３７を、分断領域上に形成された記録層３６、熱吸収層３７から分断するためには、分断高さ２７がλ／７ｎ以上必要である。本実施の形態においては、分断高さ２７が、λ／７ｎ〜λ／５ｎで形成される。

このように、図１３に示す従来の案内溝部１００では、記録された記録ビット１０３は、記録ビーム１０４の中心部だけでなく、周辺部まで広がってしまい微小なビットが形成できなかったり、記録ビーム１０４の記録位置の変動がそのまま記録ビット１０３の位置変動になっていたが、本実施の形態の分断されたトラック部２０によると、直線分離部２２による分断領域によって記録ビット２９のサイズが限定されるので、微小でかつ記録ビーム２８の位置変動に影響されない記録が可能になり、ジッタの低減と大容量化が実現できる。

また、従来、図６（ａ）に示すように強度の強い記録ビーム３８と弱い消去ビーム３９により、微細な記録ビット４０を記録する層変化型情報記録媒体でも、記録ビーム３５と消去ビーム３７の位置の変動がそのまま記録ビット４０の位置と大きさの変動になっていたが、本実施の形態の分断されたトラック部２０によれば、図６（ｂ）に示すように、記録ビーム３８と消去ビーム３９の位置が変動しても記録ビット４０の位置と大きさが変動しないので、ジッタの低減と大容量化が実現できる。

次に、本実施の形態における光ディスク原盤の露光方法の具体例を説明する。

図７はトラックピッチ０．２μｍ、ビット間隔０．２μｍ、高さ４０ｎｍのトラック部を、ビーム径５０ｎｍの電子ビームで描画したパターンの形状を示すものであり、図７（ａ）は、トラック上を電子ビームをＯＮ／ＯＦＦしながら描画した場合、図７（ｂ）は、同じビームでトラック部とトラック部の間の分離部と、直線分離部の領域を描画した場合を示す。トラック上を描画した場合には、図７（ａ）に示すように円形のパターンしか形成できないが、分離部と直線分離部の領域を描画した場合は、図７（ｂ）のように略方形のパターンが描画できる。さらにビーム径を細くすると、トラック上を描画した場合には、円形のパターンの幅が小さくなるだけだが、ランド部と分断された領域を描画した場合は、図７（ｂ）のように方形パターンを形成することができる。

次に、本実施の形態における光ディスク原盤の作成方法の具体的な実施例を説明する。

（１）実施例１
Ｓiウェハー上に４０ｎｍの電子ビームレジストＺＥＰ５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでランド部を照射後、同じビームでビット間隔が０．２μｍ、分断間隔が６０ｎｍになるように分断領域を描画した。

図８（ａ）は前述したように描画したＳiウェハーを現像して形成されたパターンを示す斜視図であり、図８（ａ）に示すような概略正方形のパターンが形成された。このパターン表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することにより表面にトラック部２０となる案内溝とかピットを形成したスタンパを作成し、このスタンパを用いて成形して図８（ａ）と同様な基板を作成した。

この基板に、図４のように熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ_２を形成し、さらに記録層３６としてＢiＴeを形成し、書換型光ディスクを作成した。これを波長３７０ｎｍ，ＮＡ０．９５（ビーム径３２０ｎｍ）で記録したところ、分断領域で記録ビットは分断され、記録光量を±１５％変化させても変わらず１４０ｎｍのビットが形成された。

（２）実施例２
Ｓiウェハー上に４０ｎｍの型電子ビームレジストＺＥＰ−５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでランド部を照射後、ビーム径２５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１６μｍ、分断間隔が３５ｎｍになるように分断領域を描画した。これを現像して形成されたパターンの斜視図を図９（ａ）に示す。完全な正方形のパターンが形成された。この表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することによりスタンパが作成し、これを成形して、図９（ａ）と同様な基板を作成した。この基板に、図４のように熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ₂を形成し、さらに記録層３６としてＢiＴeを形成し、書換型光ディスクを作成した。これを波長３７０ｎｍ，ＮＡ０．９５（ビーム径３２０ｎｍ）で記録したところ、分断領域で記録ビットは分断され、記録光量を±１５％変化させても、変わらず、１２５ｎｍのビットが形成された。

（３）実施例３
Ｓiウェハー上に４０ｎｍのネガ型電子ビームレジストＮＥＢ−２２を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでランド部を照射後、ビーム径１５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１６μｍ、分断間隔が３０ｎｍになるように分断領域を描画した。このように描画したフォトレジストを現像したところ、図８（ｂ）の斜視図に示すように、完全な正方形の凹パターンが形成された。この凹パターンを形成した基板の表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することによりスタンパが作成し、これを成形して、図９（ａ）と同様な基板を作成した。この基板に、図４のように熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ_２を形成し、さらに記録層３６としてＢiＴeを形成し、書換型光ディスクを作成した。これを波長３７０ｎｍ，ＮＡ０．９５（ビーム径３２０ｎｍ）で記録したところ、分断領域で記録ビットは分断され、記録光量を±１５％変化させても変わらず１３０ｎｍのビットが形成された。

比較のために、同様な条件で作成した分断領域（直線分離部）のないトラック部の場合、記録するのに、分断領域を設けた場合の約１．４倍の光量が必要で、しかも、記録光量を±１５％変化させると記録ビット長は、約２４０ｎｍ〜２６０ｎｍまで変化した。

また、同様な工法で、電子ビームネガ型レジストＮＥＢ−２２を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチで電子ビームをＯＮ／ＯＦＦしながらビット間隔が０．２μｍになるように描画した。これを現像して形成されたパターンの斜視図を図７（ａ）に示す。電子ビーム径、露光量、ＯＮ／ＯＦＦの間隔を可変したが、全て図７（ａ）のような円形パターンになった。この表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することによりスタンパが作成し、これを成形して、図７（ａ）と同様な基板を作成した。この基板に、図４のように熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ_２を形成し、さらに記録層３６としてＢiＴeを形成し、書換型光ディスクを作成した。これを波長３７０ｎｍ，ＮＡ０．９５（ビーム径３２０ｎｍ）で記録を試みたが、プッシュプル信号は、実施例１の１／２にも満たず、安定した記録再生ができなかった。

上記実施例によれば、熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ_２としたが、他にＡl_２Ｏ_３、ＡlＮ、ＳiＯ_２などの透明材料でも良い。また、一度記録用の記録層３６として、ＢiＴeを用いたが、ＩnＴe、ＳnＴe等他のＴe化合物でも良い。さらに熱吸収層３７を用いず、シアニン系色素材料を蒸着して用いることもできる。さらに図４，図５には、熱吸収層３７上の構成までは図示していないが、熱吸収層３７上には、保護層やＵＶ樹脂等の反射層が設けられている。

上記実施例によれば、パターンの深さを４０ｎｍとしたが、図１６（ｂ）に示すようにプッシュプル信号は、深さがλ／７ｎ〜λ／１２ｎ（波長λ、保護層の屈折率ｎ）が望ましい。また、分断された熱吸収層、記録層を実現するためには、分断間隔ｄ、深さｔとすると、アスペクト比はｔ／ｄ≧０．５が望ましい。

次に、分断領域すなわち分離部２１と直線分離部２２の領域への描画の具体例について説明する。分断領域の描画は、ビームを偏向することによって実現できる。線速度０．５ｍ／sの場合、２．５ＭＨｚで円周方向偏向しながら外周への偏向時のみ電子ビームを照射することにより分断領域を描画する。これに円周方向への偏向を組み合わせることにより、トラックに垂直な分断領域も実現できる。また、分断間隔の半径位置による差を少なくするため、分断領域への描画は半径０．５ｍｍよりも小さい領域毎に分割して行うのが望ましい。

図１０は上述した描画により実現した実際のトラックパターンを示す説明図であり、５０は図１のトラック部２０に相当する案内溝を示す。案内溝５０は半径２４ｍｍ〜４９ｍｍまで０．２ｍｍ間隔で３５０ゾーンに分割描画される。各ゾーンは、ピッチ０．２μｍの場合５００トラックになる。ゾーン内の５００トラックは、図１０に示すように各トラックの分断位置５１が半径方向に整列する。ゾーン内の最内周と最外周では、半径が０．１ｍｍ変化するので、ピット間隔５２が０．４％変化する。ゾーンが代わると、前ゾーンの最内周と同じピット間隔５２になるように１周内の分断数は増える。その結果ゾーンが代わると分断位置５１はずれる。

図１１は図１０のトラックパターンの露光方法を示す説明図であり、５３は描画軌跡（照射ＯＦＦ）、５４は描画軌跡（照射ＯＮ）、５５は案内溝位置、５６は図１の分離部２１に相当するランド部を示す。まず原盤（図１２参照）を線速度一定に回転させながら半径方向に連続移動させ、ランド部５６が全面露光される。次に原盤を線速度一定に回転させながらゾーン中心毎に半径方向移動を停止させ、ビームを図１１の描画軌跡５１，５２を描くように偏向し、描画軌跡５２のところだけ照射することにより、これを現像すれば、案内溝位置５５に分断された案内溝５０を形成できる。

なお、上述した例は、トラックとして螺旋状の案内溝５０を形成したものであるが、同心円溝の場合には、ランド部５６の露光を半径方向移動をビーム照射中は停止させ、１回転露光後に１ピッチ分移動させることにより、実現できる。

（４）実施例４
Ｓiウェハー上に４０ｎｍの型電子ビームレジストＺＥＰ−５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでをランド部を照射後、ビーム径２５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１１μｍ、分断間隔が３０ｎｍになるように分断領域を描画した。これを現像して形成されたパターンの斜視図を図９（ｂ）に示す。この表面に導電膜を付与し、電鋳して原盤から剥離することにより表面に案内溝とかピットを形成したスタンパが作成し、これを成形して、基板を作成した。この基板に、図４のように熱吸収層３７としてＺnＳ−ＳiＯ２を形成し、さらに記録層３６としてＧeＳbＴeを形成し、書換型光ディスクを作成した。これを波長３７０ｎｍ，ＮＡ０．９５（ビーム径３２０ｎｍ）で記録したところ、記録と消去の調整により、８０ｎｍのビットが形成された。

上記実施例では、記録層３６を形成する相変化記録材料としてＧeＳbＴeを付与したが、ＡgＩnＳbＴe、ＧeＩnＳbＴe等の材料でも良い。さらに、分断周期を可変してアドレスとして使用することもできる。

本発明の情報記録媒体の実施の形態としての書換型光ディスクの情報記録面を示す平面図 実施の形態における書換型光ディスクの原盤を作成する工程における露光領域を示す説明図 原盤およびスタンパの作成工程を示す説明図 本実施形態の書換型光ディスクの要部を示す断面図 本実施形態の書換型光ディスクの要部を示す断面図 トラックに照射する記録ビーム、消去ビームおよび記録ビットの形状を示す説明図 （ａ）はトラックピッチ０．２μｍ、ビット間隔０．２μｍ、高さ４０ｎｍのトラック部を、ビーム径５０ｎｍの電子ビームでトラック上を電子ビームをＯＮ／ＯＦＦしながら描画したパターンの形状を示す模式図、（ｂ）はトラックピッチ０．２μｍ、ビット間隔０．２μｍ、高さ４０ｎｍのトラック部を、ビーム径５０ｎｍの電子ビームでトラック部とトラック部の間の分離部と、直線分離部の領域を描画したパターンの形状を示す模式図 （ａ）は４０ｎｍの電子ビームレジストＺＥＰ５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでをランド部を照射後、同じビームでビット間隔が０．２μｍ、分断間隔が６０ｎｍになるように分断領域を描画したＳiウェハーを現像して形成されたパターンを示す斜視図、（ｂ）は４０ｎｍのネガ型電子ビームレジストＮＥＢ−２２を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでをランド部を照射後、ビーム径１５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１６μｍ、分断間隔が３０ｎｍになるように分断領域を描画したＳiウェハー上を現像して形成されたパターンの斜視図の斜視図 （ａ）は４０ｎｍの型電子ビームレジストＺＥＰ−５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでをランド部を照射後、ビーム径２５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１６μｍ、分断間隔が３５ｎｍになるように分断領域を描画したＳiウェハーを現像して形成されたパターンの斜視図、（ｂ）は４０ｎｍの型電子ビームレジストＺＥＰ−５２０を塗布し、加速電圧５０ＫＶ，ビーム径５０ｎｍの電子ビームで、０．２μｍピッチでをランド部を照射後、ビーム径２５ｎｍの電子ビームで、ビット間隔が０．１１μｍ、分断間隔が３０ｎｍになるように分断領域を描画したＳiウェハーを現像して形成されたパターンの斜視図 上述した描画により実現した実際のトラックパターンを示す説明図 図１０のトラックパターンの露光方法を示す説明図 一般的な電子ビーム露光装置を示す説明図 従来の書換型光ディスクの情報記録面を光ピックアップ側から見た構成を示す平面図 従来の円形の露光領域による描画の一例を示す説明図 図１４の描画によって得られたパターンに基づく情報記録媒体のピット配列を示す説明図 トラックピッチ、溝深さ、ビーム径に対するプッシュプル信号の変化を示す説明図 従来の描画パターンの形状の一例を示す説明図

符号の説明

２０ トラック部
２１ 分離部
２２ 直線分離部
２３ トラック幅
２４ 分断間隔
２５ トラックピッチ
２６ ビット間隔
２７ 分断高さ
２８，３８ 記録ビーム
２９，４０ 記録ビット
３０，３５ 基板
３１ フォトレジスト膜
３２ スタンパ
３６ 記録層
３７ 熱吸収層
３９ 消去ビーム
５０ 案内溝
５１ 分断位置
５２ ピット間隔
５３ 描画軌跡（照射ＯＦＦ）
５４ 描画軌跡（照射ＯＮ）
５５ 案内溝位置
５６ ランド部

Claims (20)

1. ディスク基板上に形成されたトラック部に記録ビームまたは再生ビームを照射することによって情報を記録または再生する情報記録媒体であって、前記トラック部を、情報の記録領域と、この記録領域を半径方向でかつ直線状に分断する分断領域とから構成し、個々の記録領域を螺旋状または同心円状に配置したことを特徴とする情報記録媒体。
2. 前記記録領域の大きさが、記録ビーム径より小さいことを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
3. 前記分断領域における円周方向の両端が平行であることを特徴とする請求項１または２記載の情報記録媒体。
4. 前記記録領域が方形であることを特徴とする請求項１，２または３記載の情報記録媒体。
5. 前記記録領域が円周方向より半径方向に広い長方形であることを特徴とする請求項４記載の情報記録媒体。
6. 前記分断領域の幅が再生ビーム径の１／３以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の情報記録媒体。
7. 前記ディスク基板上に、記録ビームが照射されることにより情報の記録を可能にする記録層と、熱吸収層とを有し、前記分断領域によって前記熱吸収層または前記記録層の少なくとも一方が分断された構造を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の情報記録媒体。
8. トラック１周あたりの記録領域の間隔が一定になるように、所定の半径位置のトラックにおいて１周あたりの記録領域数を増減させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の情報記録媒体。
9. 所定速度で回転する基板表面に対して電子ビームを照射することにより、前記基板表面のレジスト膜に、情報記録媒体のトラック部となる螺旋状または同心円状のパターンを描画する電子ビーム露光方法において、トラック部とトラック部の間の分離部に対応する領域と、前記トラック部を所定の間隔で半径方向に直線的に分断する領域とを露光することを特徴とする電子ビーム露光方法。
10. 前記基板を回転させながら前記分離部に対応する領域に電子ビームを照射した後に、回転する基板に電子ビームを半径方向に偏向しながら断続照射することで、分断された領域を露光することを特徴とする請求項９記載の電子ビーム露光方法。
11. 半径方向に所定間隔で複数ゾーンに分割し、トラック１周あたりの記録領域の数が各ゾーンごとに異なりかつピット間隔が各ゾーン共通で一定になるように描画することを特徴とする請求項９または１０記載の電子ビーム露光方法。
12. 前記基板を線速度一定に回転させながら半径方向に連続移動させ、トラック部とトラック部の間の分離部に対応する領域を基板全面において露光し、基板を線速度一定に回転させながらゾーン中心ごとに半径方向移動を停止させ、ビームをゾーン内を周回するトラック部内のみを電子ビームによって描画するように偏向し、電子ビームを照射することを特徴とする請求項１１記載の電子ビーム露光方法。
13. 表面に同心円または螺旋状の凹部または凸部を有し、この凹部または凸部を転写することによって、情報記録媒体のディスク基板にトラック部を形成させる情報記録媒体用スタンパにおいて、前記同心円または螺旋状の凹部または凸部を、半径方向の凸部または凹部からなる直線部によって所定領域ごとに分断し、この分断した領域を所定間隔に配列したことを特徴とする情報記録媒体用スタンパ。
14. 情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域の長さが、情報記録媒体に対する記録ビーム径より小さいことを特徴とする請求項１３記載の情報記録媒体用スタンパ。
15. 情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域における円周方向の両端が平行であることを特徴とする請求項１３または１４記載の情報記録媒体用スタンパ。
16. 情報記録媒体のトラック部に対応する個々の分断領域が方形であることを特徴とする請求項１３，１４または１５記載の情報記録媒体用スタンパ。
17. 前記方形が、円周方向より半径方向に広い長方形であることを特徴とする請求項１６記載の情報記録媒体用スタンパ。
18. 円周方向に隣り合う前記個々の分断領域の間隔が、情報記録媒体に対する再生ビーム径の１／３以下であることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項記載の情報記録媒体用スタンパ。
19. 請求項９〜１２のいずれか１項記載の情報記録媒体の原盤の露光方法によって露光した基板から露光領域または非露光領域のレジスト膜を除去して原盤を作成し、この原盤の表面に導電膜を付与し、電鋳を行って所定の厚さの電鋳部を形成し、この電鋳部を原盤から剥離することを特徴とする情報記録媒体用スタンパの製造方法。
20. 請求項１３〜１８のいずれか１項記載の情報記録媒体用スタンパを用いた金型に、樹脂を流し込んでスタンパの凹凸を転写した基板を成形する工程と、この基板面上に、記録層、熱吸収層、保護膜、反射膜、さらに保護膜を形成する工程を有することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。